CH2 物理层.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,计算机网络,第,2,章 物理层,1/12/2026,1,计算机网络,2.1,物理层的基本概念,物理层关心的是,如何在通信介质上传输比特流,，而不是具体的通信介质。,物理层的作用是,屏蔽掉不同传输介质的差异,，使数据链路层感觉不到这种差异。,数据链路层,物理层,通信介质,1/12/2026,2,物理层的主要任务描述为确定与传输媒体的接口的一些特性，即：,机械特性,指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。,电气特性,指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围。,功能特性,指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义。,规程特性,指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。,1/12/2026,3,数据,(data),运送信息的实体。,信号,(signal),数据的电气的或电磁的表现。,“模拟的”,(analogous),取值是连续变化的。,“数字的”,(digital),取值是离散数值。,调制,把数字信号转换为模拟信号的过程。,解调,把模拟信号转换为数字信号的过程。,几个术语,2.2,数据通信的基础知识,2.2.1,数据通信系统的模型,1/12/2026,4,模拟的和数字的数据、信号,模拟数据,模拟信号,放大器,调制器,模拟数据,数字信号,PCM,编码器,数字数据,模拟信号,调制器,数字数据,数字信号,数字,发送器,1/12/2026,5,传输,系统,输入信息,输入数据,发送,的信号,接收,的信号,输出数据,源点,终点,发送器,接收器,调制解调器,PC,机,公用电话网,调制解调器,数字比特流,数字比特流,模拟信号,模拟信号,正文,正文,数据通信系统,源系统,目的系统,传输系统,输出信息,PC,机,1/12/2026,6,2.2.2,有关信道的几个基本概念,信道：,自信源到信宿之间传递信号的路径。信道是一个逻辑概念，不同于物理链路。,单向通信,（单工通信）：只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。,双向交替通信,（半双工通信）：通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送,(,当然也就不能同时接收,),。,双向同时通信,（全双工通信）：通信的双方可以同时发送和接收信息。,1/12/2026,7,基带,(baseband),信号和宽带,(broadband),信号,基带信号,就是将数字信号,1,或,0,直接用两种不同的电压来表示形成的数字信号。,频带信号,是将数字信号进行调制后形成的模拟信号。,宽带信号,则是将,频带信号,进行,频分复用后所形成的模拟信号。,1/12/2026,8,2.2.3,信道的最高码元传输速率,码元传送速率（波特率）,：单位时间内通过信道的波形数。单位：波特,Baud,(,1,波特为每秒传送,1,个码元,),。码元传输速率也称为,调制速率、波形速率或符号速率,。,波特率,B=,，,T,为每个波形持续时间。,1,T,1/12/2026,9,数据率（比特率）,：单位时间内通过信道的数据量。单位：,b/s,数据率,C,与码元的传输速率,B,在数量上的成正比关系,:,C=,kB,，,k,为每个码元携带的比特数。,C=B log,，,N,为,信道中有效波形数。,k=log,要提高数据率,C,就要设法,提高每个码元携带的比特数,或者,提高码元的传输速率,B,。,N,2,N,2,1/12/2026,10,基带,(baseband),信号和带通,(band pass),信号,基带信号,（即基本频带信号）,来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。,基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必须对基带信号进行,调制,(modulation),。,带通信号,把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。,1/12/2026,11,几种最基本的调制方法,基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为了解决这一问题，就必须对基带信号进行,调制,(modulation),。,最基本的二元制调制方法有以下几种：,调幅,(AM),：载波的振幅随基带数字信号而变化。,调频,(FM),：载波的频率随基带数字信号而变化。,调相,(PM),：载波的初始相位随基带数字信号而变化。,1/12/2026,12,对基带数字信号的几种调制方法,0,1,0,0,1,1,1,0,0,基带信号,调幅,调频,调相,1/12/2026,13,正交振幅调制,QAM,(,Quadrature,Amplitude Modulation),r,(r,),可供选择的相位有,12,种，,而对于每一种相位有,1,或,2,种振幅可供选择。,由于,4 bit,编码共有,16,种不同的,组合，因此这,16,个点中的每个,点可对应于一种,4 bit,的编码。,若每一个码元可表示的比特数越多，则在接收端进行,解调时要正确识别每一种状态就越困难。,举例,1/12/2026,14,任何实际的信道都不是理想的，在传输信号时会产生各种失真以及带来多种干扰。,码元传输的速率越高，或信号传输的距离越远，在信道的输出端的波形的失真就越严重。,所以信道的码元传输速率有上限，超出次上限，波形将无法识别。,1/12/2026,15,数字信号通过实际的信道,1/12/2026,16,奈氏,(,Nyquist,),准则,每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒,2,个码元。,实际的信道所能传输的最高码元速率，要明显地低于奈氏准则给出上限数值。,理想低通信道的最高,码元传输速率,=2,W,Baud,W,是理想低通信道的带宽，单位为赫,(Hz),不能通过,能通过,0,频率,(Hz),W,(Hz),1/12/2026,17,另一种形式的奈氏准则,每赫带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒,1,个码元。,理想,带通,信道,的最高码元传输速率,=,W,Baud,W,是理想带通信道的带宽，单位为赫,(Hz),不能通过,能通过,0,频率,(Hz),W,(Hz),不能通过,1/12/2026,18,2.2.4,信道的极限信息传输速率,香农,(Shannon),用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的,极限,、,无差错的,信息传输速率。,信道的极限信息传输速率,C,可表达为：,C,=,W,log b/s,W,为信道的带宽（以,Hz,为单位）；,S,为信道内所传信号的平均功率；,N,为信道内部的高斯噪声功率。,(1+,S,/,N,),2,1/12/2026,19,香农公式表明,信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。,只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。,若信道带宽,W,或信噪比,S,/,N,没有上限（当然实际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率,C,也就没有上限。,实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。,1/12/2026,20,奈氏准则和香农公式在数据通信系统中的作用范围,源系统,传输系统,目的系统,传输,系统,源点,终点,发送器,接收器,输入信息,输出信息,输入数据,输出数据,发送的,信号,接收的,信号,码元传输速率受,奈氏准则,的限制,信息传输速率受,香农公式,的限制,1/12/2026,21,2.3,物理层下面的传输媒体,导向传输媒体（有线介质、固定介质）,能够将信号约束在某个固定的媒体中，如：双绞线、同轴电缆、光纤等。,非导向传输媒体（无线介质、约束介质）,不能够将信号约束在某个固定的媒体中，如：地面微波接力通信、卫星通信等。,传输媒体即通信介质，信源与信宿之间的物理通路。,1/12/2026,22,评价传输媒体的性能指标,成本,易安装性,容量（带宽）,抗干扰性,抗衰减性（最大传输距离）,1/12/2026,23,2.3.1,导向传输媒体,1.,双绞线,铜线,铜线,聚氯乙烯 套层,聚氯乙烯,套层,屏蔽层,绝缘层,绝缘层,无屏蔽双绞线,UTP,屏蔽双绞线,STP,性能评价,成本低、易安装、,100MHz,、,抗干扰性低、最大传输距离,100,m,1/12/2026,24,EIA-TIA 568,标准,双绞线分为,5,类，单位长度的绞和数不同。,5,类线比,3,类线具有多项优异性能：容量（带宽）、抗衰减性、抗干扰性（近端串扰是指在一条链路中一对线对另一对线的信号耦合）,EIA-TIA 568A,EIA-TIA 568B,双绞线电缆制作注意事项,不能乱序、短剥线长度,1/12/2026,25,螺旋绞合的双导线,每根,4,对、,25,对、,1800,对,典型连接距离,100m,（,LAN,）,RJ45,插座、插头,优缺点：,成本低,组装密度高、节省空间,安装容易（综合布线系统）,平衡传输（高速率）,抗干扰性一般,连接距离短,应用领域：电话网络、计算机局域网,内导体芯线,绝缘,内屏蔽,外屏蔽,外套,双绞线,1/12/2026,26,屏蔽双绞线,(STP),非屏蔽双绞线,(UTP),以铝箔屏蔽以减少干扰和串音，应用较少,双绞线外无任何屏蔽层，应用广泛,1/12/2026,27,色彩标记和连接方法：,交叉线：交换机,交换机、,PC-PC,、,HUB-HUB(,标准端口,),直连线：,PC/,路由器,交换机,/HUB,、,HUB-HUB(,级连端口,),线对,色彩码,1,白蓝，蓝,2,白橙，橙,3,白绿，绿,4,白棕，棕,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,交叉线,EIA-568B,直连线,EIA-568A,双绞线连接标准,1/12/2026,28,2.,同轴电缆,50,同轴电缆,数字信号,75,同轴电缆,模拟信号,外导体屏蔽层,绝缘层,绝缘保护套层,内导体,将计算机与同轴电缆连接需用,T,型分接头,AUI BNC,性能评价,成本低、易安装性比双绞线差、,10MHz,、,抗干扰性低比双绞线强、,最大传输距离,185m-500,m,1/12/2026,29,3.,光纤,通过光导纤维传播光脉冲实现通信。,一个完整的光传输系统,发送端 光源 （发光二极管、半导体激光器）,光纤,接收端 检测器（光电二极管）,1/12/2026,30,光线在光纤中的折射,折射角,入射角,包层,（低折射率的媒体）,包层,（低折射率的媒体）,纤芯,（高折射率的媒体）,包层,纤芯,1/12/2026,31,光纤的工作原理,高折射率,(,纤芯,),低折射率,(,包层,),光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射,1/12/2026,32,多模光纤与单模光纤,1/12/2026,33,四芯光缆剖面示意图,1/12/2026,34,光纤不仅具有通信容量非常大的优点，而且还具有其他的一些特点：,（,1,）传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济。,（,2,）抗雷电和电磁干扰性能好。这在有大电流脉冲干扰 的环境下尤为重要。,（,3,）无串音干扰，保密性好，也不易被窃听或截取数据。,（,4,）体积小，重量轻。,缺点：,成本较高。,1/12/2026,35,当采用光纤连网时，常常将一段段点到点的链路串接起来构成一个环路，通过,T,形接头连接到计算机。,T,形接头有两种：,无源的,和,有源的,。无源的,T,形接头由于完全是无源的，因此非常可靠。,有源的,T,形接头实际上就是一个,有源转发器,。,1/12/2026,36,1/12/2026,37,2.3.2,非导向传输媒体,非导向传输媒体（无线介质、约束介质）,不能够将信号约束在某个固定的媒体中。,无线传输所使用的频段很广。,短波通信主要是靠电离层的反射，但短波信道的通信质量较差。,微波在空间主要是直线传播。,地面微波接力通信,卫星通信,1/12/2026,38,地面微波接力通信主要特点：,微波波段频率很高，其频段范围也很宽，因此其通信信道的容量很大；,因为工业干扰和天电干扰的主要频谱成分比微波频率低得多，对微波通信的危害比对短波和米波通信小得多，因而微波传输质量较高；,与相同容量和长度的电缆载波通信比较，微波接力通信建设投资少，见效快。,1/12/2026,39,缺点：,相邻站之间必须直视，不能有障碍物。,易受恶劣气候影响，,隐蔽性、保密性差。,中继站的维护费用高。,1/12/2026,40,3,卫星通信,卫星通信的最大特点是通信距离远，且通信费用与通信距离无关。,卫星通信的另一特点就是具有,较大的传播时延,。,1/12/2026,41,数据编码方法,数字数据的数字编码,数字数据 数字信号,数字数据的模拟编码,数字数据 模拟信号,模拟数据的数字编码,模拟数据 数字信号,2.4,模拟传输与数字传输,1/12/2026,42,1.,数字数据的数字编码,a.,不归零编码,1 0 0 1 0 1 1 0,优点：简单易实现。,缺点：难以实现收发之间的准确同步。,连续数据易形成直流成分。,1/12/2026,43,1.,数字数据的数字编码,b.,曼彻斯特（,Manchester,）,编码,将基带信号中,0,和,1,用不同的脉冲波形表示。,优点：每位中间有跳变，自含时钟，易实现收发之间的准确同步。,不含直流成分。,缺点：技术复杂。,1/12/2026,44,1.,数字数据的数字编码,c.,差分曼彻斯特编码,将基带信号中,0,和,1,用不同的脉冲波形表示。,优点：每位中间有跳变，自含时钟，易实现收发之间的准确同步。,不含直流成分。,缺点：技术复杂。,1/12/2026,45,数据经过模拟传输系统后会出现差错。,2.,数字数据的模拟编码,1/12/2026,46,数字数据的模拟编码称为调制。,调制就是进行,波形变换,（频谱变换）。,调制的方法：对选取的载波信号进行波形改变。,载波信号,：,最基本的二元制调制方法有：,调幅,(AM),：,载波的振幅随基带数字信号而变化。,调频,(FM),：,载波的频率随基带数字信号而变化。,调相,(PM),：,载波的初始相位随基带数字信号而变化。,1/12/2026,47,对基带数字信号的几种调制方法,1/12/2026,48,正交调制,QAM(,Quadrature,Amplitude Modulation),r,(r,),由于,4 bit,编码共有,16,种不同的组合，因此这,16,个点中的每个点可对应于一种,4 bit,的编码。,若每一个码元可表示的比特数越多，则在接收端进行解调时要正确识别每一种状态就越困难。,多相调制：,同时改变相位、振幅或频率中的两个参数，可形成多种波形，携带多位信息，提高数据率。,1/12/2026,49,2.4.1,模拟传输系统,长途干线最初采用,频分复用,FDM,的传输方式,FDM(Frequency Division Multiplexing),目前我国长途通信线路已实现了数字化，因而现在的模拟通信电路就只剩下从用户电话机到市话交换机之间的这一段几公里长的用户线上。,1/12/2026,50,调制解调器的作用,调制解调器,(modem),包括：,调制器,(,MOdulator,),：,把要发送的数字信号转换为频率范围在,3003400 Hz,之间的模拟信号，以便在电话用户线上传送。,解调器,(,DEModulator,),：,把电话用户线上传送来的模拟信号转换为数字信号。,本书中的调制解调器是指使用在标准的二线模拟话路（,3.1 kHz,的标准话路带宽）上的调制解调器。,2.4.2,调制解调器,1/12/2026,51,调制解调器的作用（续）,调制器的主要作用就是个,波形变换器,，它把基带数字信号的波形变换成适合于模拟信道传输的波形,解调器的作用就是个,波形识别器,，它将经过调制器变换过的模拟信号恢复成原来的数字信号。,若识别不正确，则产生误码。,在调制解调器中还要有差错检测和纠正的设施。,1/12/2026,52,关于调制解调器的速率,图,3-18(a),表示两个计算机用户,A,和,B,通过,V.34,调制解调器,(33.6 kb/s),进行通信。,由于大部分的,ISP,都使用租用数字专线接入到电话交换机，因此用户与,ISP,之间的通信信道是图,3-18(b),所示的那样。,经数模转换后到用户环路，只有在模拟信号到达用户的调制解调器后才进行数模转换，这时才产生量化噪声,。,1/12/2026,53,1/12/2026,54,调制解调器使用异步通信方式,数据通信可分为,同步通信,和,异步通信,两大类。,同步通信,就是要求接收端的时钟频率和发送端的时钟频率相等,(,这常称为,收发双方的时钟是同步的,),，以便使接收端对收到的比特流的采样判决的时间是准确的。,当接收端的判决点移动的时间超过码元宽度的一半时,(,本来判决点应当处于每一个码元的中间,),，就要产生差错,(,比特重读或漏读,),，这就是所谓的,滑动,(slip),。,1/12/2026,55,准同步方式是各有关信号使用一些,独立的、具有相同的频率标称值的时钟源,，但这些频率的实际数值允许有,微小的误差,(,在容许范围之内,),。,异步通信,则采用另一种方法。这就是在发送端将欲发送的数据以字节,(8,个比特,),为单位进行逐个字节的封装。,异步通信是通过增加通信开销,(,每发送,10,个比特就有两个比特的额外开销，因而数据的有效传输速率就降低了,),使接收端能够使用廉价的、具有一般精度的时钟来进行数据通信,。,1/12/2026,56,2.4.3,数字传输系统,现在的数字传输系统均采用,脉码调制,PCM(Pulse Code Modulation),体制,。,1/12/2026,57,为了有效地利用传输线路，可将多个话路的,PCM,信号用,时分复用,TDM(Time Division Multiplexing),的方法装成,时分复用帧,，然后发送到线路上。,脉码调制,PCM,有两个互不兼容的国际标准：北美的,T1,标准,(1.544Mb/s),和欧洲的标准,E1(2.048Mb/s),。,中国采用欧洲,E1,标准,美国和日本等国采用,T1,标准。,1/12/2026,58,E1,的时分复用帧,1/12/2026,59,2.5,信道复用技术,2.5.1,频分复用、时分复用和统计时分复用,频分复用,：,将信道的可用频带分为若干子频带。,相邻子频带之间留有临界保护频带。,将不同用户的信号分别调制到这些子频带上。,信道上同时传输多路信号（宽带信号）。,所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。,频分复用适用,于,模拟传输。,1/12/2026,60,频分复用,频率,时间,频率,1,频率,2,频率,3,频率,4,频率,5,1/12/2026,61,时分复用,：,将信道的可用时间分为若干时隙,.,将这些时隙平分给不同用户的信号。,每路信号交替占用信道资源。,所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。,时分复用适用于数字传输。,时分复用,1/12/2026,62,频率,时间,B,C,D,B,C,D,B,C,D,B,C,D,A,A,A,A,在,TDM,帧中的位置不变,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,时分复用,1/12/2026,63,时分复用,频率,时间,C,D,C,D,C,D,A,A,A,A,B,B,B,B,C,D,在,TDM,帧中的,位置不变,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,1/12/2026,64,时分复用,频率,时间,B,D,B,D,B,D,A,A,A,A,B,C,C,C,C,D,在,TDM,帧中的,位置不变,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,1/12/2026,65,时分复用,频率,时间,B,C,B,C,B,C,A,A,A,A,B,C,D,D,D,D,在,TDM,帧中的,位置不变,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,TDM,帧,1/12/2026,66,每路信号数据量不均衡，平均分配时隙的时分复用不灵活。可能会造成线路资源的浪费。,1/12/2026,67,统计时分复用,STDM,是对时分复用的一种改进。,使用统计时分复用,STDM,帧传送复用数据；,时隙数可以不同于用户数。,用户有了数据即发往集中器缓存（队列），集中器扫描缓存，将其中数据放入,STDM,帧，放满即可发送出去。,1/12/2026,68,统计时分复用不是平均分配时隙，而是,按需,分配时隙，明显提高信道的利用率。,STDM,帧的时隙中包括用户地址信息，集中器的设计为具有更多智能性，加入许多控制信息，开销增大。,STDM,不适合于用户数据均衡且重负载的通信。,统计复用又称为,异步时分复用,，而普通的时分复用称为,同步时分复用,。,1/12/2026,69,波分多路复用，是指在一根光纤上使用不同的波长同时传送多路光波信号。实际上,WDM,是,FDM,的一个变种，用于光纤信道。,波分多路复用的工作原理：要传输的光波的波长（频率）是不同的，它们通过复用器（通常是棱镜或光栅）,耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,，到达目的地结点后，再经过分用器（棱镜或光栅）分成多束光波。,目前波长域的复用技术主要有三种：波分复用（,WDM,），,密集波分复用（,DWDM,）,和光频分复用（,OFDM,）。,三者本质上都是波长的分割复用，不同的是复用信道的波长间隔不同,。,2.5.2,波分复用,WDM,1/12/2026,70,1550 nm 0,1551 nm 1,1552 nm 2,1553 nm 3,1554 nm 4,1555 nm 5,1556 nm 6,1557 nm 7,0 1550 nm,1 1551 nm,2 1552 nm,3 1553 nm,4 1554 nm,5 1555 nm,6 1556 nm,7 1557 nm,波分复用就是光的频分复用。,8,2.5,Gb/s,1310 nm,20,Gb/s,复,用,器,分,用,器,EDFA,120 km,1/12/2026,71,2.5.3,码分复用,CDM,常用的名词是码分多址,CDMA,(Code Division Multiple Access),。,这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。,在移动通信中，,CDMA,可提高通话质量减少干扰，降低手机的平均发射功率。,1/12/2026,72,码分复用,CDMA,的工作原理,向量的规格化内积,(inner product),：,设向量 和向量,其规格化内积,两个向量,S,和,T,正交,(orthogonal),，即,S,和,T,的规格化内积为,0.,1/12/2026,73,每个站被指派一个惟一的,m,bit,码片序列。,如发送比特,1,，则发送自己的,m,bit,码片序列。,如发送比特,0,，则发送该码片序列的二进制反码。,例如，,S,站的,8 bit,码片序列是,00011011,。,发送比特,1,时，就发送序列,00011011,，,发送比特,0,时，就发送序列,11100100,。,S,站的码片序列：,(1 1 1+1,+1,1+1,+1,),码分复用,CDMA,的工作原理,1/12/2026,74,CDMA,的重要特点,每个站分配的码片序列必须各不相同，且互相,正交,。,任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是,1.,一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是,1.,设,S,T,分别表示两个站点的码片向量,U,表示这两个站点发送的叠加信号，即：,U=S+T,则：,对于任意站点的码片向量,V,，,V,U=V,S+V,T,码分复用,CDMA,的工作原理,1/12/2026,75,码片序列的正交关系举例,令向量,S,为,(1 1 1+1,+1,1+1,+1,),，向量,T,为,(1 1+1 1+1,+1,+1,1),。,这两个码片序列是正交的。,CDMA,必须采用扩频技术，传输的信息量远大于实际信息量，若信道频率资源有限则限制其使用。,1/12/2026,76,CDMA,的工作原理,S,站的码片序列,S,1,1,0,t,t,t,t,t,t,m,个码片,t,S,站发送的信号,S,x,T,站发送的信号,T,x,总的发送信号,S,x,+,T,x,规格化内积,S,S,x,规格化内积,S,T,x,数据码元比特,发,送,端,接,收,端,1/12/2026,77,2.6,同步光纤网,SONET,和同步数字系列,SDH,数字传输系统存在着许多缺点。其中最主要的是以下两个。,（,1,）速率标准不统一,（,2,）不是同步传输,为了解决上述问题，美国首先在,1988,年推出了一个数字传输标准，叫做,同步光纤网,SONET,(Synchronous Optical Network),。,整个网络的时钟来自一个非常精确的主时钟。为光纤传输系统定义了同步传输的线路速率定级制度。其传输速率以,51.84Mb/s,为基础（即,SYS-1/OC-1,）,国际电信同盟（,ITU,）以,SONET,为基础制定出国际标准,同步数字系列,SDH,.,SDH/SONET,标准的制定，使各国的数字传输体制获得统一，实现了数字传输体制上的世界性标准。,1/12/2026,78,1/12/2026,79,2.7,物理层标准举例,2.7.1 EIA-232-E,接口标准,DTE(Data Terminal Equipment),是,数据终端设备,，是具有一定的数据处理能力和发送、接收数据能力的设备。,DCE(Data Circuit-terminating Equipment),是,数据电路端接设备,，它在,DTE,和传输线路之间提供信号变换和编码的功能，并且负责建立、保持和释放数据链路的连接。,传输,系统,输入信息,输入数据,发送,的信号,接收,的信号,输出数据,源点,终点,发送器,接收器,输出信息,1/12/2026,80,DTE,通过,DCE,与通信传输线路相连,1/12/2026,81,EIA-232/V.24,的信号定义,(1),保护地,(2),发送数据,(3),接收数据,(4),请求发送,(5),允许发送,(6)DCE,就绪,(7),信号地,(8),载波检测,(20)DTE,就绪,(22),振铃指示,DTE,DCE,计算机,或,终端,调制解调器,1/12/2026,82,两个,DTE,通过,DCE,进行通信的例子,EIA-232/V.24,接口,调制解调器,DTE-A,DTE-B,DCE-A,DCE-B,EIA-232/V.24,接口,调制解调器,网 络,1/12/2026,83,利用虚调制解调器与两台计算机相连,插头,插头,插座,插座,计算机,虚调制解调器,计算机,（,1,）保护地,（,2,）发送,（,3,）接收,（,4,）请求发送,（,5,）允许发送,（,6,）,DCE,就绪,（,7,）信号地,（,8,）载波检测,（,20,）,DTE,就绪,（,22,）振铃指示,（,1,）保护地,（,2,）发送,（,3,）接收,（,4,）请求发送,（,5,）允许发送,（,6,）,DCE,就绪,（,7,）信号地,（,8,）载波检测,（,20,）,DTE,就绪,（,22,）振铃指示,1/12/2026,84,2.7.2 RS-449,接口标准,EIA-232,接口标准有两个较大的弱点，即：数据的传输速率最高为,20,kbit/s,；,连接电缆的最大长度不超过,15 m,。,RS-449,由,3,个标准组成。即：,RS-449,RS-423-A,RS-422-A,1/12/2026,85,本章要求：,1.,理解物理层的功能,2.,掌握有关信道的几个基本概念,3.,掌握信道的最高码元传输速率和极限信息传输速率,4.,掌握物理层下面的传输媒体（导向传输媒体）,5.,掌握模拟传输与数字传输（几种调制方法）,6.,掌握信道复用技术,频分复用、时分复用和统计时分复用、波分复用、码分复用,1/12/2026,86,